Марченко Олексій

студент

Семенова О.А.

студентка

Науковий керівник: доц., к.т.н., Семенова О.І

Національний університет харчових технологій

м. Київ

ВИРІШЕННЯ БІОТЕХНОЛОГІЧНОЇ ПРОБЛЕМИ УТИЛІЗАЦІЇ МОЛОЧНОЇ СИРОВАТКИ. ТЕОРІЯ ТА ПРАКТИКА

Із збільшенням обсягів переробки молока зростає також проблема переробки вторинного матеріального ресурсу молочної галузі як сироватка.

На данний момент переробка молочної сироватка є однією з найгостріших проблем галузі. Адже  сировотка у порівнянні з господарсько-побутовими стічними водами в 100 разів небезпечніша для навколишньго середовища.

Молочна сировотка — це технологічний продукт переробки молока, який в середньому містить до 46-58% сухих речовин, а її енергетична цінність складає близько 36% цінності цільного молока [1]. Такий склад  робить молочну сироватку екологічно небезпечною при недосконалому процесі очищення стічних вод молочної промисловості, які містять цю складову [2].

На сьогодні існує більше десятка способів утилізації сировотки з використанням як біологічних так і мембранних методів обробки. Це теплова обробка, консервування, сепарування, використання її у виробництві різноманітних харчових продуктів, медичних препаратів та технічних матеріалів.

З огляду на широке застосування молочної сировотки може скластись хибне враження про вирішення проблеми утилізації. Нажаль, обсяги переробки сироватка не достатні для раціонального вирикористання всієї одержуваної сировини [3]. При катастрофічно низькій екологічній свідомості підприємців та браку належного фінасування надлишки цієї цінної рідини скидаються із загальним стоком в міську каналізаційну мережу чи водні об’єкти.

Одним із перспективних напрямків вирішення проблеми надлишку молочної сироватка є її біохімічне очищення разом зі стічними водами. Для цього розроблено дві технології очищення «аеробна» та «комплексна анаеробно-аеробна».

«Аеробна» технологія застосовується при очищенні стоків з показниками забруднення за ХСК до 2000 мгО₂/дм³.

«Комплексна анаеробно-аеробна» технологія застосовується відповідно при забрудненнях за ХСК понад 2000 мгО₂/дм³. До складу технології очищення входять такі способи очистки як механічнй, фізико-хімічний, біологічний (анаеробний та аеробний). Анаеробному очищенню піддається як правило, найбільш концентрована частина стоку. Аеробна ферментація використовується на стадії доочищення.

Для вдосконалення комплексної технології були проведені дослідження по визначенню залежності ефективності очистки від попередньої обробки стоків із застосуванням пробіотиків. Адже молочна кислота, що є результатом життедіяльності молочнокислих бактерій є більш задовільним субстрактом у порівнянні з вуглеводами.

Дослідження проводилися на розбавленій сироватці, ХСК якої було знижено до  2000 мгО₂/дм³ шляхом додавання чистої води дослідження проводили за двома напрямками. Перший — використання молочно-кислих бактерій при попередній обробці субстрату для метанового зброджування. Другий — застосування змішанної закваски молочнокислих та пропіонових бактерій.

Результати досліджень показали: попередня обробка субстрату при комплексній анаеробно-аеробній технології  зменшує час метанової ферментації, що дозволить підвищити об’єм очишенних стоків без збільшення розмірів очисних споруд; збільшити кількість отриманого біогазу з 4 до 5,8 м³ у порівнянні з розбавленою сироваткою; значно зменшити концентрацію ЛЖК — від 8 до 1,8 г/дм³; також зменшити показник ХСК з 2000 мгО₂/дм³ до 150 мгО₂/дм³ при використанні молочнокислих бактерій та до 80 мгО₂/дм³ при обробці субстрату закваскою молочно-кислих та пропіонових бактерій.

Література

1. Храмцов А.Г. Рыночная концепция полного и рационального использования молочной сыворотки // Молочная промышленость. – 2006. - №6. – с.75-63.
2. Сидоров Ю.І. Розроблення технології одержання біологічно активної суміші амінокислот з молочної сироватки /Ю.І. Сидоров, С.А. Познанська, В.П. Новіков // Хімія, технологія речовин та їх застосування. – 2008. – С. 88–96.
3. Чернюшок О.А. Сироватка молочна – біологічно цінний продукт / О.А. Чернюшок, О.В. Кочубей-Литвиненко, В.П. Василів [та ін.] // Харчова наука і технологія. – 2011. – № 1 (14). – С. 40–41.